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本论文采用压缩空气铝熔体发泡法,制备了具有相同成分、不同胞结构的闭孔泡沫铝,并通过改变工艺参数控制胞结构和组织特性。在发泡过程中分别通过改变空气流量、发泡温度和搅拌速度,研究发泡工艺参数对胞结构的影响。同时,研究了屈服强度、单位体积吸收能和弹性模量与泡沫铝组织特性的关系。 研究结果表明:泡沫铝的胞直径范围为4~11mm,密度范围为0.10~0.22g/cm3。胞直径随着空气流量和发泡温度的增大而增大,随着搅拌速度的增大而减小。泡沫铝的密度、铝泡沫的结点尺寸和壁厚都随胞直径的增大而减小。当搅拌速度为600rpm时,泡沫铝的密度与胞直径的关系为ρ=0.0278+0.3602e-0.132d。另外,提高搅拌速度可以在不改变泡沫铝胞直径的情况下,使泡沫铝具有更大的壁厚和密度。 在压缩实验过程中,泡沫铝试样在压缩载荷的作用下,上、下两个底面的胞同时或相继开始碎裂,然后逐层向中间扩散,没有中间层的胞先被压碎的情况。当泡沫铝密度从0.11增加到0.22g/cm3时,其屈服强度从0.20增加到1.29MPa;弹性模量从0.70增加到1.17GPa。相反,闭孔泡沫铝单位体积的吸收能随着胞直径的增大迅速减小。当胞直径从4.7增大到10.1mm时,吸收能从大于1J/cm3减小为0.3J/cm3。泡沫铝的常化杨氏模量表达式为E*/Es=0.208(ρ*/ρs);常化屈服强度表达式为σ*/σs=c(ρ*/ρs),其中c为密度相关系数。此外,在不改变泡沫密度的情况下,减小胞直径可以明显提高闭孔泡沫铝的屈服强度和单位体积吸收能。